載波通信組網方法、節點及系統的制作方法
【技術領域】
[0001]本發明涉及載波通信技術領域，特別涉及一種載波通信組網方法、節點及系統。
【背景技術】
[0002]電力線載波通信技術是利用電力線傳輸數據和話音信號的一種通信方式。具體而言，該技術是把載有信息的高頻信號加載于電流，然后用電線傳輸，接受信息的調制解調器再把高頻從電流中分離出來，并傳送到計算機或電話，以實現信息傳遞。具有不再需要任何新的線路鋪設，隨意接入，覆蓋范圍廣等優點。
[0003]近年來，隨著智能電網技術的發展，智能電網中的用電信息采集系統應用電力線載波通信技術實現用戶用電信息的采集。在用電信息采集系統中，集中器與各個電表之間需要組網，形成載波通信網路，以實現將電力用戶的用電數據實時傳輸至集中器，然而，目前，集中器與載波電表組成的載波通信網絡，由于眾多技術上限制，造成組網困難，組成的載波通信網路不穩定，通信效率低等問題。
【發明內容】
[0004]本發明的主要目的在于，針對上述現有技術中的不足，提供一種載波通信組網方法、節點及系統。
[0005]本發明解決現有技術問題所采用的技術方案是:一種載波通信組網方法，包括:
[0006]中心節點發送臺區廣播信號，所述臺區廣播信號包括臺區號及相位；
[0007]從節點接收并轉發中心節點的臺區廣播信號，并向中心節點回復臺區確認信息，以確認該從節點的臺區及相位；
[0008]中心節點向同一臺區中的從節點發送組網信標；
[0009]從節點接收并轉發中心節點發送的組網信標，并記錄場強信號和信標標識；
[0010]中心節點獲取各個從節點接收所述組網信標的場強信號，并根據所述場強信號逐層配置各個從節點的路由。
[0011]優選地，所述確認該從節點的臺區及相位包括:
[0012]若中心節點接收到回復的臺區確認信息,則判斷所述從節點與所述中心節點位于同一臺區，并處于相應相位。
[0013]優選地，所述從節點轉發中心節點發送的組網信標包括:
[0014]從節點比較所述組網信標中的中心節點的網絡號、信標標識與從節點已經記錄的中心節點的網絡號和信標標識；
[0015]若完全相同，則判斷為已經轉發過本次組網信標，終止處理；
[0016]若不同，且所述組網信標的層次號和信標輪次都不大于最大值，則在指定時隙和信標輪次轉發組網信標，否則，終止轉發。
[0017]優選地，所述根據所述場強信號逐層配置各個從節點的路由包括:
[0018]中心節點根據所述場強信息，通過路由算法計算出中心節點到從節點的路徑，并保存在中心節點的路由表中；
[0019]中心節點將所述中心節點到從節點的路徑發送至從節點，通過從節點將所述路徑保存在從節點的路由表中。
[0020]一種中心節點，包括:
[0021]發送模塊，用以發送臺區廣播信號，以及根據從節點回復的臺區確認信息，向同一臺區中的從節點發送組網信標；
[0022]獲取模塊，用于獲取各個從節點接收所述組網信標的場強信號；
[0023]路由配置模塊，用于根據所述場強信號逐層配置各個從節點的路由。
[0024]優選地，所述路由配置模塊包括:
[0025]路由計算模塊，根據所述場強信息，通過路由算法計算出中心節點到從節點的路徑，并保存在中心節點的路由表中；
[0026]所述發送模塊還用于將所述中心節點到從節點的路徑發送至從節點，通過從節點將所述路徑保存在從節點的路由表中。
[0027]一種從節點，包括:
[0028]第一收發模塊，用于接收并轉發中心節點的臺區廣播信號，并向中心節點回復臺區確認信息，以確認該從節點的臺區及相位；
[0029]第二收發模塊，用于接收并轉發中心節點發送的組網信標；
[0030]記錄模塊，用于記錄場強信號和信標標識。
[0031]優選地，所述第一收發模塊包括:
[0032]第一接收模塊，用于接收中心節點的臺區廣播信號；
[0033]第一轉發模塊，用于按時標法轉發所述臺區廣播信號；
[0034]第一發送模塊，用于向中心節點回復臺區確認信息，以使所述中心節點確認從節點的臺區及相位。
[0035]優選地，所述第二收發模塊包括:
[0036]第二接收模塊，用于接收中心節點發送的組網信標；
[0037]判斷模塊，用于比較所述組網信標中的中心節點的網絡號、信標標識與從節點已經記錄的中心節點的網絡號和信標標識；若完全相同，則判斷為已經轉發過本次組網信標，
[0038]第二轉發模塊，用于比較結果為完全相同時，終止處理，而在比較結果不同，且所述組網信標的層次號和信標輪次都不大于最大值時，則在指定時隙和信標輪次轉發組網信標，否則，終止轉發。
[0039]一種載波通信網絡系統，包括如上所述的中心節點及如上所述的從節點。
[0040]本發明的有益效果是:本發明提供的載波通信組網方法、節點及系統，可實現中心節點與從節點之間的組網，形成載波通信網絡，該載波通信網絡穩定性及可靠性高，可保證電力用戶用電信息的高速、實時、可靠地傳輸。
【附圖說明】
[0041]圖1是本發明載波通信組網方法實施例的流程圖；
[0042]圖2是本發明中心節點一個實施例的結構示意圖；
[0043]圖3是本發明中心節點另一個實施例的結構示意圖；
[0044]圖4是本發明從節點一個實施例的結構示意圖；
[0045]圖5是本發明從節點另一個實施例的結構示意圖；
[0046]圖6是本發明載波通信網路系統實施例的結構示意圖。
[0047]本發明目的的實現、功能特點及優點將結合實施例，參照附圖做進一步說明。
【具體實施方式】
[0048]下面詳細描述本發明的實施例，所述實施例的示例在附圖中示出，其中自始至終相同或類似的標號表示相同或類似的元件或具有相同或類似功能的元件。下面通過參考附圖描述的實施例是示例性的，僅用于解釋本發明，而不能理解為對本發明的限制。
[0049]本發明的技術方案尤其適用于載波通信環境。本發明實施例中的中心節點可以是智能電網用電信息采集系統中集中器、抄控器等，而從節點可以是采集器或無線電表等等。
[0050]參照圖1所示，本發明實施例提供了一種載波通信組網方法，包括:
[0051]S101、中心節點發送臺區廣播信號，所述臺區廣播信號包括臺區號及相位。
[0052]在電力線載波通信中，一般以臺區變壓器為單位進行低壓側的組網。考慮到電力線載波通信在跨變壓器臺區的情況下，因為存在兩個變壓器的信號隔離衰減，載波通信效果將大大降低，在正常變壓器負載運行的一般情況下，往往是不能通信成功的，而在同一變壓器下就比較容易通信成功。所以，該步驟SlOl發送臺區廣播信號，就是為了確認與中心節點在同一臺區的從節點。
[0053]S102、從節點接收并轉發中心節點的臺區廣播信號，并向中心節點回復臺區確認信息，以確認該從節點的臺區及相位。
[0054]由于中心節點的臺區廣播信號只能發送至附近的第一層從節點，所以，可以通過轉發方式將臺區廣播信號轉發至其他層次的從節點。
[0055]具體的，在本發明一個實施例中，從節點接收并轉發中心節點的臺區廣播信號為從節點接收中心節點的臺區廣播信號，從節點按時標法轉發所述臺區廣播信號。也就是說，第一層的從節點接收到臺區廣播信號后，通過時標法轉發上述臺區廣播信號，使中心節點下的所有從節點收到臺區廣播信號。
[0056]本實施例中，確認該從節點的臺區及相位為:若中心節點接收到回復的臺區確認信息，則判斷所述從節點與所述中心節點位于同一臺區，并處于相應相位。由于不同臺區的節點在正常變壓器負載運行的一般情況下，往往是不能通信成功，而在同一變壓器下就比較容易通信成功，所以，當中心節點能夠收到從節點回復的臺區確認信息，則說明該從節點與中心節點是位于同一臺區的，且位于相對應的相位。
[0057]S103、中心節點向同一臺區中的從節點發送組網信標。
[0058]網絡構架中的中心節點及從節點按照節點在網絡構架中的位置分為多個層次，距離中心幾點最近的為第一層，依次遠離中心節點的層級逐漸增大。中心節點發送的組網信標中包含中心節點的網絡號(PanID)、信標標識、信標輪次、層次號、時隙號、場強門限等信息。其中，信標標識是由中心節點隨機產生的、用于廣播組網信標時區別組網信標的標識。信標輪次是組網信標轉發時時隙循環的次序。
[0059]S104、從節點接收并轉發中心節點發送的組網信標，并記錄場強信號和信標標識。
[0060]在網絡構架中，由于網絡特性，中心節點只能將組網信標發送至第一層級的從節點，因此，需要通過第一層級的從節點將組網信標轉發至下一層級的從節點，下一層級的從節點再將組網信標轉發至更低一層級的從節點。同時，在進行組網信標的接收和轉發過程中，各個從節點會記錄場強信息和信標標識。
[0061]S105、中心節點獲取各個從節點接收所述組網信標的場強信號，并根據所述場強信號逐層配置各個從節點的路由。
[0062]也就是說，由于各個層級上的從節點到中心節點的距離不同，距離中心節點越遠的層級上的從節點與中心節點之間的通信穩定性越差，因此，中心節點可以根據上述的場強信息來配置各個節點的路由，以實現各個從節點與中心節點之間建立穩定的載波通信網絡。
[0063]根據本發明實施例提供的載波通信組網方法，可實現中心節點與從節點之間的組網，形成載波通信網絡，該載波通信網絡穩定性及可靠性高，可保證電力用戶用電信息的高速、實時、可靠地傳輸。
[0064]在本發明的一個實施例中，從節點轉發中心節點發送的組網信標具體包括:
[0065]比較所述組網信標中的中心節點的網絡號、信標標識與從節點已經記錄的中心節點的網絡號和信標標識。
[0066]若完全相同，則判斷為已經轉發過本次組網信標，終止處理；
[0067]若不同，且所述組網信標的層次號和信標輪次都不